Особливості білків і нуклеїнових кислот вірусів
ПЛАН
1. Амінокислотний склад вірусних білків.
2. Загальні властивості вірусних білків.
3. Особливості складу і будови НК вірусів.
4. Вірусні РНК і ДНК.
1. Амінокислотний склад вірусних білків
Першими були очищені віруси, які мали дуже просту будову. Наприклад, вірус тютюнової мозаїки, частина якого складається з однієї молекули РНК і поліпептидного ланцюга одного типу. Внаслідок накопичення нових даних стало зрозуміло, що існують віруси з більш складними оболонками, які побудовані з ряду різних білків. Раніше за всіх подібні і складні капсиди були знайдені у бактеріофагів, в яких є ще додаткові елементи (відростки) для прикріплення до бактеріальних клітин. Допускали, що всі білки віріонів є "структурними", а ферментативну активність віріонів пояснили домішками клітинних білків. Відростки бактеріофагів, які скорочуються за рахунок розщеплення АТФ, розглядали як виняток з правила, як і присутність нейрамідази в оболонці вірусу грипу.
Білки всіх відомих вірусів побудовані зі звичайних амінокислот, які належать до природного L-ряду. Д-амінокислот у складі вірусних частинок не знайдено. Співвідношення амінокислот у вірусних білках досить близьке до такого співвідношення у білках тварин, рослин і бактерій.
Досліджують структуру вірусних білків у відповідності з загальними принципами хімічного аналізу білків взагалі, і це зводиться до ідентифікації амінокислот, встановлення їх складу і визначення С і N-кінцевих амінокислот у поліпептидних ланцюгах.
Вірусні білки не містять великої кількості основних амінокислот (аргініну, лізину, гістидину), тобто не належать до групи білків типу гістонів і протамінів з яскраво вираженими властивостями. Не враховуючи нейтральних амінокислот, можна сказати, що у вірусних білках переважають кислі дикарбонові кислоти.
Наприклад, білок ВТМ містить на 8000 більше кислих груп, аніж основних. Ізоелектричні точки всіх вивчених донині вірусів розміщені у кислій зоні рН. Єдиним винятком із цього правила є вірус широкої крапковості бобів і вірус мозаїки костриці, ізоелектрична точка яких лежить у зоні рН 9 і 7,9 відповідно.
Амінокислотний склад білкового компоненту характерний не тільки для даного вірусного виду, але і для мутантів і штамів, котрі входять до цього виду.
Мутація, якщо вона не зачіпає білків вірусів може виражатися або у простій зміні послідовності амінокислот, або у зміні їх кількісних співвідношень, або у ступені амідування. Однак у будь-якому випадку є якісь структурні зміни білка, які є фенотипічним вираженням генетичної детермінанти - нуклеїнові кислоти вірусної частинки.
Хімічні субодиниці вірусних білків.
Для дослідження хімічних субодиниць вірусних білків використовують карбопептидазу. С-кінцевою амінокислотою в усіх 13 штамах ВТМ, яка відщеплюється при обробці вірусних часток карбопептидазою, в усіх випадках виявився треонін. Однак вільну N-кінцеву амінокислоту у білка ВТМ виявити не вдалося Пізніше було виявлено, що пептидний ланцюг білка у ВТМ з молекулярною масою 18.270 складається з 158 амінокислот і на N-кінці молекули має ацетильований серин.
Пептидний ланцюг Х-вірусу картоплі складається із 402 амінокислотних залишків, а молекулярна вага 55000. Пептидний ланцюг вірусу огіркової мозаїки містить 185 амінокислотних залишків і молекулярна маса 21500, а широкої крапковості бобів складається зі 180 амінокислотних залишків з молекулярною масою 20500. На відміну від білка рослинних вірусів, у вірусів грипу "замаскованою" виявилася і С-кінцева група.
Послідовність амінокислот у пептидних ланцюгах вірусів.
Вивчення послідовності амінокислот у пептидних ланцюгах вірусів і вірусних мутантів має велике загальнобіологічне значення.
Особливості амінокислотного набору білків в поєднанні з відомою біологічною специфічністю вірусних мутантів і послідовністю нуклеотидів у нуклеїновій кислоті дозволять розв'язати проблему не тільки кодування для вірусу нуклеїнової кислоти, але і встановити прямий зв'язок між біологічними властивостями, їх фенотипічними субстратами (білками) і генетичною детермінантою (нуклеїнові кислоти).
Проте достовірної кореляції між зміною амінокислотного складу, з одного боку, і модифікуючою РНК, з другого боку, не виявлено.